JPH11166795A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPH11166795A JPH11166795A JP33207497A JP33207497A JPH11166795A JP H11166795 A JPH11166795 A JP H11166795A JP 33207497 A JP33207497 A JP 33207497A JP 33207497 A JP33207497 A JP 33207497A JP H11166795 A JPH11166795 A JP H11166795A
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- refrigerant
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/03—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
- F28D1/0308—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other
- F28D1/0316—Assemblies of conduits in parallel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
- F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
- F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
- F28D1/05383—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のコンデンサやエバポレータといった熱
交換器においては、伝熱管に設けられた流路を流れる冷
媒の圧力損失が均一にならず、それぞれの流路において
冷媒の流量が不均一となるため、効果的な熱交換が得ら
れないといった問題があった。 【解決手段】 内部に長さ方向に沿って複数の流路２１
ａが設けられた伝熱管２１の内部に、各流路２１ａが一
同に開通された混合室２２を設け、各流路２１ａを流れ
る流体を混合室２２において混合させた後、各流路２１
ａに振り分けて再び流通させる。
交換器においては、伝熱管に設けられた流路を流れる冷
媒の圧力損失が均一にならず、それぞれの流路において
冷媒の流量が不均一となるため、効果的な熱交換が得ら
れないといった問題があった。 【解決手段】 内部に長さ方向に沿って複数の流路２１
ａが設けられた伝熱管２１の内部に、各流路２１ａが一
同に開通された混合室２２を設け、各流路２１ａを流れ
る流体を混合室２２において混合させた後、各流路２１
ａに振り分けて再び流通させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばカーエアコ
ン等の空気調和機を構成する熱交換器に関するものであ
る。
ン等の空気調和機を構成する熱交換器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】カーエアコン等の空気調和機を構成する
熱交換器のうち、コンデンサはコンプレッサから送り込
まれてきた高温・高圧のガス冷媒と空気との間で熱交換
を行わせることでガス冷媒を冷却し凝縮液化させるもの
である。
熱交換器のうち、コンデンサはコンプレッサから送り込
まれてきた高温・高圧のガス冷媒と空気との間で熱交換
を行わせることでガス冷媒を冷却し凝縮液化させるもの
である。
【０００３】コンデンサの一例を図７に示す。このコン
デンサは伝熱管１と放熱フィン２とを交互に積層して構
成されたコア部３、ガス冷媒の入口側パイプ４と出口側
パイプ５とを有しコア部３の一側部に設けられたヘッダ
６、コア部３の他側部に設けられてガス冷媒の流れを逆
方向に導くヘッダ７等を備えて構成されている。
デンサは伝熱管１と放熱フィン２とを交互に積層して構
成されたコア部３、ガス冷媒の入口側パイプ４と出口側
パイプ５とを有しコア部３の一側部に設けられたヘッダ
６、コア部３の他側部に設けられてガス冷媒の流れを逆
方向に導くヘッダ７等を備えて構成されている。
【０００４】ヘッダ６の内部には仕切板８が設けられて
おり、このコンデンサにおいて入口側パイプ４からヘッ
ダ６に流入したガス冷媒は仕切板８よりも上に位置する
伝熱管１内をヘッダ７に向けて流通し、コア部３におい
て放熱フィン２の間を流れる空気との間で熱交換を行
う。そして、ヘッダ７に流入してターンした後、仕切板
８よりも下に位置する伝熱管１内をヘッダ６に向けて流
通し、コア部３において再び熱交換を行う。ガス冷媒は
コア部３を流通する過程で空気と熱交換を行って液冷媒
となり、ヘッダ６に流入して出口側パイプ５から流出す
る。
おり、このコンデンサにおいて入口側パイプ４からヘッ
ダ６に流入したガス冷媒は仕切板８よりも上に位置する
伝熱管１内をヘッダ７に向けて流通し、コア部３におい
て放熱フィン２の間を流れる空気との間で熱交換を行
う。そして、ヘッダ７に流入してターンした後、仕切板
８よりも下に位置する伝熱管１内をヘッダ６に向けて流
通し、コア部３において再び熱交換を行う。ガス冷媒は
コア部３を流通する過程で空気と熱交換を行って液冷媒
となり、ヘッダ６に流入して出口側パイプ５から流出す
る。
【０００５】コンデンサの平断面を図８に示す。伝熱管
１の内部には、伝熱管１の長さ方向に沿って複数の流路
１ａが設けられている。各流路１ａは、隣接する流路を
流れる冷媒が混合するようなことがないように個別に独
立して形成されている。
１の内部には、伝熱管１の長さ方向に沿って複数の流路
１ａが設けられている。各流路１ａは、隣接する流路を
流れる冷媒が混合するようなことがないように個別に独
立して形成されている。
【０００６】ここで、伝熱管１における空気の流れ方向
（伝熱管の幅方向）距離に対する空気温度を表すグラフ
を図９に示す。このグラフによると、空気の流入面から
流出面に向けて空気の流れ方向に進むに従い空気温度が
上昇することが解るが、流路１ａを流れる冷媒温度は常
に一定（飽和温度）であるので、空気の流入面側で冷媒
と空気との温度差が大きく、流出面側で温度差が小さい
状態となってしまう。これにより、伝熱管１においては
空気の流入面側の方が流出面側よりも交換熱量が大き
く、冷媒が早く凝縮し始めてしまい、空気の流入面側の
流路１ａを流れる冷媒は液相が強く（液リッチ）、流出
面側の流路１ａを流れる冷媒はガス相が強くなる（ガス
リッチ）といった現象が起きる。
（伝熱管の幅方向）距離に対する空気温度を表すグラフ
を図９に示す。このグラフによると、空気の流入面から
流出面に向けて空気の流れ方向に進むに従い空気温度が
上昇することが解るが、流路１ａを流れる冷媒温度は常
に一定（飽和温度）であるので、空気の流入面側で冷媒
と空気との温度差が大きく、流出面側で温度差が小さい
状態となってしまう。これにより、伝熱管１においては
空気の流入面側の方が流出面側よりも交換熱量が大き
く、冷媒が早く凝縮し始めてしまい、空気の流入面側の
流路１ａを流れる冷媒は液相が強く（液リッチ）、流出
面側の流路１ａを流れる冷媒はガス相が強くなる（ガス
リッチ）といった現象が起きる。
【０００７】この現象はコンデンサに限らず、同じよう
な構成を有する熱交換器であるエバポレータについても
起きることが解っている。エバポレータはコンデンサで
液化され膨張弁を通過する過程で低温・低圧の状態にな
った液冷媒を蒸発させることにより、外部を流れる空気
から熱を奪って冷却するものである。
な構成を有する熱交換器であるエバポレータについても
起きることが解っている。エバポレータはコンデンサで
液化され膨張弁を通過する過程で低温・低圧の状態にな
った液冷媒を蒸発させることにより、外部を流れる空気
から熱を奪って冷却するものである。
【０００８】エバポレータの一例を図１０に示す。この
エバポレータは伝熱管１１と放熱フィン１２とを交互に
積層して構成されたコア部１３、コア部１３の上部に設
けられたガス冷媒の入口側ヘッダ１４、同じくコア部１
３の上部に設けられたガス冷媒の出口側ヘッダ１５、コ
ア部１３の下部に設けられてガス冷媒の流れを逆方向に
導く下部ヘッダ１６等を備えて構成されている。
エバポレータは伝熱管１１と放熱フィン１２とを交互に
積層して構成されたコア部１３、コア部１３の上部に設
けられたガス冷媒の入口側ヘッダ１４、同じくコア部１
３の上部に設けられたガス冷媒の出口側ヘッダ１５、コ
ア部１３の下部に設けられてガス冷媒の流れを逆方向に
導く下部ヘッダ１６等を備えて構成されている。
【０００９】このエバポレータにおいて、入口側ヘッダ
１４に流入した液冷媒は入口側ヘッダ１４の下に位置す
る伝熱管１１内を下部ヘッダ１６に向けて流通し、コア
部１３において放熱フィン１２の間を流れる空気との間
で熱交換を行って気液二相の冷媒となる。そして、下部
ヘッダ１６に流入してターンした後、出口側ヘッダ１５
の下に位置する伝熱管１内を出口側ヘッダ１５に向けて
流通し、コア部１３において再び熱交換を行ってガス冷
媒となり、出口側ヘッダ１５から流出する。
１４に流入した液冷媒は入口側ヘッダ１４の下に位置す
る伝熱管１１内を下部ヘッダ１６に向けて流通し、コア
部１３において放熱フィン１２の間を流れる空気との間
で熱交換を行って気液二相の冷媒となる。そして、下部
ヘッダ１６に流入してターンした後、出口側ヘッダ１５
の下に位置する伝熱管１内を出口側ヘッダ１５に向けて
流通し、コア部１３において再び熱交換を行ってガス冷
媒となり、出口側ヘッダ１５から流出する。
【００１０】エバポレータの縦断面を図１１に示す。伝
熱管１１の内部には、コンデンサの伝熱管１と同様に複
数の流路１１ａが設けられている。各流路は、隣接する
流路を流れる冷媒が混合するようなことがないように個
別に独立して形成されている。
熱管１１の内部には、コンデンサの伝熱管１と同様に複
数の流路１１ａが設けられている。各流路は、隣接する
流路を流れる冷媒が混合するようなことがないように個
別に独立して形成されている。
【００１１】ここで、伝熱管１における空気の流れ方向
（伝熱管の幅方向）距離に対する空気温度を表すグラフ
を図１２に示す。このグラフによると、空気の流入面か
ら流出面に向けて空気の流れ方向に進むに従い空気の温
度が下降することが解るが、流路１１ａを流れる冷媒の
温度は常に一定（飽和温度）であるので、空気の流入面
側で冷媒と空気との温度差が大きく、流出面側で温度差
が小さい状態となってしまう。これにより、伝熱管１に
おいては空気の流入面側の方が流出面側よりも交換熱量
が大きく、冷媒が早く凝縮し始めてしまい、空気の流入
面側の流路１１ａを流れる冷媒はガス相が強く（ガスリ
ッチ）、流出面側の流路１１ａを流れる冷媒は液相が強
くなる（液リッチ）現象が起きる。
（伝熱管の幅方向）距離に対する空気温度を表すグラフ
を図１２に示す。このグラフによると、空気の流入面か
ら流出面に向けて空気の流れ方向に進むに従い空気の温
度が下降することが解るが、流路１１ａを流れる冷媒の
温度は常に一定（飽和温度）であるので、空気の流入面
側で冷媒と空気との温度差が大きく、流出面側で温度差
が小さい状態となってしまう。これにより、伝熱管１に
おいては空気の流入面側の方が流出面側よりも交換熱量
が大きく、冷媒が早く凝縮し始めてしまい、空気の流入
面側の流路１１ａを流れる冷媒はガス相が強く（ガスリ
ッチ）、流出面側の流路１１ａを流れる冷媒は液相が強
くなる（液リッチ）現象が起きる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のコ
ンデンサやエバポレータといった熱交換器においては、
伝熱管に設けられた流路を流れる冷媒の圧力損失が均一
にならず、それぞれの流路において冷媒の流量が不均一
となるため、効果的な熱交換が得られないといった問題
があった。
ンデンサやエバポレータといった熱交換器においては、
伝熱管に設けられた流路を流れる冷媒の圧力損失が均一
にならず、それぞれの流路において冷媒の流量が不均一
となるため、効果的な熱交換が得られないといった問題
があった。
【００１３】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、熱交換器を構成する伝熱管に設けられる複数の
流路についてボイド率の偏りをなくし、各流路を流れる
冷媒の流量を均一化し、熱交換器の高性能化を図ること
を目的としている。
であり、熱交換器を構成する伝熱管に設けられる複数の
流路についてボイド率の偏りをなくし、各流路を流れる
冷媒の流量を均一化し、熱交換器の高性能化を図ること
を目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、次のように構成された熱交換器を採用
する。この熱交換器は、内部に長さ方向に沿って複数の
流路が設けられた伝熱管と、該伝熱管の一端に接続され
て流体の入口となる流入口と、伝熱管の他端に接続され
て流体の出口となる流出口と、伝熱管の外側面に接触し
て設けられて前記流体と伝熱管の外側を流れる気体との
間の熱交換効率を高めるフィンとを備える熱交換器であ
って、前記伝熱管の内部には、前記複数の流路が一同に
開通されて前記流体が混合される混合室が設けられてい
ることを特徴とするものである。
めの手段として、次のように構成された熱交換器を採用
する。この熱交換器は、内部に長さ方向に沿って複数の
流路が設けられた伝熱管と、該伝熱管の一端に接続され
て流体の入口となる流入口と、伝熱管の他端に接続され
て流体の出口となる流出口と、伝熱管の外側面に接触し
て設けられて前記流体と伝熱管の外側を流れる気体との
間の熱交換効率を高めるフィンとを備える熱交換器であ
って、前記伝熱管の内部には、前記複数の流路が一同に
開通されて前記流体が混合される混合室が設けられてい
ることを特徴とするものである。
【００１５】この熱交換器においては、各流路を流れる
流体が混合室に流入することで混合され、その後再び各
流路に振り分けられて流れる。流体は混合室において混
合されるので、例えば各流路を流れる流体の状態がそれ
ぞれ異なっていても、混合室で混合されるため一様な状
態に整えられる。
流体が混合室に流入することで混合され、その後再び各
流路に振り分けられて流れる。流体は混合室において混
合されるので、例えば各流路を流れる流体の状態がそれ
ぞれ異なっていても、混合室で混合されるため一様な状
態に整えられる。
【００１６】この熱交換器には、前記伝熱管が、一側面
に長さ方向に沿って複数の溝が形成されるとともに該溝
が一同に合流する凹所が形成された一対の板状半体を、
前記一側面どうし貼り合わせて構成され、溝どうしを重
ね合わせて前記流路が設けられ、凹所どうしを重ね合わ
せて前記混合室が設けられていることを特徴とするもの
が含まれる。
に長さ方向に沿って複数の溝が形成されるとともに該溝
が一同に合流する凹所が形成された一対の板状半体を、
前記一側面どうし貼り合わせて構成され、溝どうしを重
ね合わせて前記流路が設けられ、凹所どうしを重ね合わ
せて前記混合室が設けられていることを特徴とするもの
が含まれる。
【００１７】この熱交換器においては、複数の流路と混
合室とを備える伝熱管が、一対の板状半体を貼り合わせ
ることで構成される。
合室とを備える伝熱管が、一対の板状半体を貼り合わせ
ることで構成される。
【００１８】この熱交換器には、前記伝熱管が、長さ方
向に沿う両側縁が一側面に向けて屈曲された一対の板体
を前記一側面どうし対向させ、該板体の長さ方向に溝を
設けるように波状に屈曲された複数の波形板を板体の長
さ方向に離間配置した状態で一対の板体間に挟んで貼り
合わせて構成され、板体と波形板の溝との間で前記流路
が設けられ、各波形板の間に前記混合室が設けられてい
ることを特徴とするものが含まれる。
向に沿う両側縁が一側面に向けて屈曲された一対の板体
を前記一側面どうし対向させ、該板体の長さ方向に溝を
設けるように波状に屈曲された複数の波形板を板体の長
さ方向に離間配置した状態で一対の板体間に挟んで貼り
合わせて構成され、板体と波形板の溝との間で前記流路
が設けられ、各波形板の間に前記混合室が設けられてい
ることを特徴とするものが含まれる。
【００１９】この熱交換器においては、複数の流路と混
合室とを備える伝熱管が、一対の板体の間に複数の波形
板を挟んで貼り合わせることで構成される。
合室とを備える伝熱管が、一対の板体の間に複数の波形
板を挟んで貼り合わせることで構成される。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明に係る熱交換器の第１の実
施形態を図１ないし図３に示して説明する。カーエアコ
ンを構成するコンデンサは、従来と同様に、伝熱管と放
熱フィンとを交互に積層して構成されたコア部、冷媒の
入口側パイプと出口側パイプとを有しコア部の一側部に
設けられたヘッダ、コア部の他側部に設けられてガス冷
媒の流れを逆方向に導くヘッダ等を備えて構成されてい
る。
施形態を図１ないし図３に示して説明する。カーエアコ
ンを構成するコンデンサは、従来と同様に、伝熱管と放
熱フィンとを交互に積層して構成されたコア部、冷媒の
入口側パイプと出口側パイプとを有しコア部の一側部に
設けられたヘッダ、コア部の他側部に設けられてガス冷
媒の流れを逆方向に導くヘッダ等を備えて構成されてい
る。
【００２１】図１にコア部を構成する伝熱管２１を示
す。伝熱管２１は外見は幅および厚さが均一な偏平管の
様相を呈しているが、その内部には冷媒（流体）が流通
する流路２１ａが長さ方向に沿って複数設けられ、さら
にその長さ方向のほぼ中央位置には各流路２１ａが一同
に開通されて冷媒が混合される混合室２２が設けられて
いる。
す。伝熱管２１は外見は幅および厚さが均一な偏平管の
様相を呈しているが、その内部には冷媒（流体）が流通
する流路２１ａが長さ方向に沿って複数設けられ、さら
にその長さ方向のほぼ中央位置には各流路２１ａが一同
に開通されて冷媒が混合される混合室２２が設けられて
いる。
【００２２】各流路２１ａは、図２（ａ）に示すように
断面形状がすべて等しく、伝熱管２１の幅方向に離間し
て個別に配列されている。また、混合室２２は図２
（ｂ）に示すようにすべての流路２１ａに跨がる扁平な
空間として形成されている。
断面形状がすべて等しく、伝熱管２１の幅方向に離間し
て個別に配列されている。また、混合室２２は図２
（ｂ）に示すようにすべての流路２１ａに跨がる扁平な
空間として形成されている。
【００２３】伝熱管２１は、図３に示すように一対の板
状半体２３、２３を貼り合わせて構成されている。ここ
で、伝熱管２１を構成する一対の板状半体２３、２３は
双方同じ形状を有しており、押し出し成形により別々に
製作されている。板状半体２３の一側面には、長さ方向
に沿って複数の溝２４が形成されるとともに、長さ方向
のほぼ中央にはこれら溝が一同に合流する凹所２５が形
成されている。
状半体２３、２３を貼り合わせて構成されている。ここ
で、伝熱管２１を構成する一対の板状半体２３、２３は
双方同じ形状を有しており、押し出し成形により別々に
製作されている。板状半体２３の一側面には、長さ方向
に沿って複数の溝２４が形成されるとともに、長さ方向
のほぼ中央にはこれら溝が一同に合流する凹所２５が形
成されている。
【００２４】伝熱管２１は、一対の板状半体２３、２３
を一側面どうし対面させ、双方をろう付けにより接合す
ることで構成されているが、このとき、溝２４どうしが
重なって流路２１ａが設けられ、凹所２５どうしが重な
って混合室２２が設けられるのである。
を一側面どうし対面させ、双方をろう付けにより接合す
ることで構成されているが、このとき、溝２４どうしが
重なって流路２１ａが設けられ、凹所２５どうしが重な
って混合室２２が設けられるのである。
【００２５】上記のように構成された伝熱管２１を備え
るコンデンサについて、冷媒は各流路２１ａ中をすべて
同一方向に向けて流れ（図中矢印Ａ方向）、空気はコン
デンサを通過して同一方向に向けて流れる（図中矢印Ｂ
方向）ものとする。
るコンデンサについて、冷媒は各流路２１ａ中をすべて
同一方向に向けて流れ（図中矢印Ａ方向）、空気はコン
デンサを通過して同一方向に向けて流れる（図中矢印Ｂ
方向）ものとする。
【００２６】このとき、コンデンサにおける空気の流入
面（図１中伝熱管２１の左側面）から流出面（図１中伝
熱管２１の右側面）に向けて空気の流れ方に進むに従い
空気の温度が上昇するが、流路２１ａを流れる冷媒の温
度は常に一定であるので、空気の流入面側で冷媒と空気
との温度差が大きく、流出面側で温度差が小さい状態と
なってしまう。これにより、伝熱管２１においては空気
の流入面側の方が流出面側よりも交換熱量が大きく、冷
媒が早く凝縮し始めてしまい、空気の流入面側を流れる
冷媒は液相が強く（液リッチ）、流出面側を流れる冷媒
はガス相が強くなる（ガスリッチ）。
面（図１中伝熱管２１の左側面）から流出面（図１中伝
熱管２１の右側面）に向けて空気の流れ方に進むに従い
空気の温度が上昇するが、流路２１ａを流れる冷媒の温
度は常に一定であるので、空気の流入面側で冷媒と空気
との温度差が大きく、流出面側で温度差が小さい状態と
なってしまう。これにより、伝熱管２１においては空気
の流入面側の方が流出面側よりも交換熱量が大きく、冷
媒が早く凝縮し始めてしまい、空気の流入面側を流れる
冷媒は液相が強く（液リッチ）、流出面側を流れる冷媒
はガス相が強くなる（ガスリッチ）。
【００２７】しかしながら、各流路２１ａを流れる冷媒
は液相が強いものもガス相が強いものもすべて混合室２
２に流入することで混合されてほぼ一様な状態に整えら
れ、その後再び各流路２１ａに振り分けられて流れる。
これにより、流入面側と流出面側のボイド率（ガス冷媒
と液冷媒との体積割合）の差が小さくなって各流路２１
ａ間の圧力損失の差が小さくなる。
は液相が強いものもガス相が強いものもすべて混合室２
２に流入することで混合されてほぼ一様な状態に整えら
れ、その後再び各流路２１ａに振り分けられて流れる。
これにより、流入面側と流出面側のボイド率（ガス冷媒
と液冷媒との体積割合）の差が小さくなって各流路２１
ａ間の圧力損失の差が小さくなる。
【００２８】したがって、上記のように構成された伝熱
管を採用すれば、伝熱管２１内に設けられた複数の流路
２１ａを流れる冷媒の流量が均一化するので、より高性
能なコンデンサが得られる。
管を採用すれば、伝熱管２１内に設けられた複数の流路
２１ａを流れる冷媒の流量が均一化するので、より高性
能なコンデンサが得られる。
【００２９】また、一対の板状半体２３、２３を貼り合
わせて接合することにより、内部に混合室２２を備える
複雑な形状の伝熱管２１を安価に製作することができ
る。
わせて接合することにより、内部に混合室２２を備える
複雑な形状の伝熱管２１を安価に製作することができ
る。
【００３０】次に、本発明に係る熱交換器の第２の実施
形態を図４ないし図６に示して説明する。カーエアコン
を構成するエバポレータは、従来と同様に、伝熱管と放
熱フィンとを交互に積層して構成されたコア部、コア部
の上部に設けられたガス冷媒の入口側ヘッダ、同じくコ
ア部の上部に設けられたガス冷媒の出口側ヘッダ、コア
部の下部に設けられてガス冷媒の流れを逆方向に導く下
部ヘッダ等を備えて構成されている。
形態を図４ないし図６に示して説明する。カーエアコン
を構成するエバポレータは、従来と同様に、伝熱管と放
熱フィンとを交互に積層して構成されたコア部、コア部
の上部に設けられたガス冷媒の入口側ヘッダ、同じくコ
ア部の上部に設けられたガス冷媒の出口側ヘッダ、コア
部の下部に設けられてガス冷媒の流れを逆方向に導く下
部ヘッダ等を備えて構成されている。
【００３１】図４にコア部を構成する伝熱管３１を示
す。伝熱管３１は外見は幅および厚さが均一な偏平管の
様相を呈しているが、その内部には冷媒が流通する流路
３１ａが長さ方向に沿って複数設けられ、さらにその長
さ方向のほぼ中央位置には各流路３１ａが一同に開通さ
れて冷媒が混合される混合室３２が設けられている。
す。伝熱管３１は外見は幅および厚さが均一な偏平管の
様相を呈しているが、その内部には冷媒が流通する流路
３１ａが長さ方向に沿って複数設けられ、さらにその長
さ方向のほぼ中央位置には各流路３１ａが一同に開通さ
れて冷媒が混合される混合室３２が設けられている。
【００３２】各流路３１ａは、図５（ａ）に示すように
断面形状が略三角形上で断面積が等しく、上下を互い違
いに組み合わせて伝熱管３１の幅方向に配列されてい
る。また、混合室３２は図５（ｂ）に示すようにすべて
の流路３１ａに跨がる扁平な空間として形成されてい
る。
断面形状が略三角形上で断面積が等しく、上下を互い違
いに組み合わせて伝熱管３１の幅方向に配列されてい
る。また、混合室３２は図５（ｂ）に示すようにすべて
の流路３１ａに跨がる扁平な空間として形成されてい
る。
【００３３】伝熱管３１は、図６に示すように、長さ方
向に沿う両側縁３３ａが一側面に向けて屈曲された一対
の板体３３、３３を一側面どうし対向させ、これら板体
３３の長さ方向に溝を設けるように波状に屈曲された２
枚の波形板３４を板体３３の長さ方向に離間配置したう
えで一対の板体３３、３３間に挟んで貼り合わせて構成
されている。このとき、板体３３と波形板３４の溝との
間で流路３１ａが設けられ、両波形板３４の間隙に混合
室３２が設けられるのである。
向に沿う両側縁３３ａが一側面に向けて屈曲された一対
の板体３３、３３を一側面どうし対向させ、これら板体
３３の長さ方向に溝を設けるように波状に屈曲された２
枚の波形板３４を板体３３の長さ方向に離間配置したう
えで一対の板体３３、３３間に挟んで貼り合わせて構成
されている。このとき、板体３３と波形板３４の溝との
間で流路３１ａが設けられ、両波形板３４の間隙に混合
室３２が設けられるのである。
【００３４】上記のように構成された伝熱管３１を備え
るエバポレータについて、冷媒は各流路３１ａ中をすべ
て同一方向に向けて流れ（図中矢印Ｃ方向）、空気はエ
バポレータを通過して同一方向に向けて流れる（図中矢
印Ｄ方向）ものとする。
るエバポレータについて、冷媒は各流路３１ａ中をすべ
て同一方向に向けて流れ（図中矢印Ｃ方向）、空気はエ
バポレータを通過して同一方向に向けて流れる（図中矢
印Ｄ方向）ものとする。
【００３５】エバポレータにおける空気の流入面（図４
中伝熱管の左側面）から流出面（図４中伝熱管の左側
面）に向けて空気の流れ方に進むに従い空気の温度が下
降するが、流路３１ａを流れる冷媒の温度は常に一定で
あるので、空気の流入面側で冷媒と空気との温度差が大
きく、流出面側で温度差が小さい状態となってしまう。
これにより、伝熱管３１においては空気の流入面側の方
が流出面側よりも交換熱量が大きく、冷媒が早く凝縮し
始めてしまい、空気の流入面側を流れる冷媒はガス相が
強く（ガスリッチ）、流出面側を流れる冷媒は液相が強
くなる（液リッチ）。
中伝熱管の左側面）から流出面（図４中伝熱管の左側
面）に向けて空気の流れ方に進むに従い空気の温度が下
降するが、流路３１ａを流れる冷媒の温度は常に一定で
あるので、空気の流入面側で冷媒と空気との温度差が大
きく、流出面側で温度差が小さい状態となってしまう。
これにより、伝熱管３１においては空気の流入面側の方
が流出面側よりも交換熱量が大きく、冷媒が早く凝縮し
始めてしまい、空気の流入面側を流れる冷媒はガス相が
強く（ガスリッチ）、流出面側を流れる冷媒は液相が強
くなる（液リッチ）。
【００３６】しかしながら、各流路３１ａを流れる冷媒
は液相が強いものもガス相が強いものもすべて混合室３
２に流入することで混合されてほぼ一様な状態に整えら
れ、その後再び各流路３１ａに振り分けられて流れる。
これにより、流入面側と流出面側のボイド率の差が小さ
くなって各流路３１ａ間の圧力損失の差が小さくなる。
は液相が強いものもガス相が強いものもすべて混合室３
２に流入することで混合されてほぼ一様な状態に整えら
れ、その後再び各流路３１ａに振り分けられて流れる。
これにより、流入面側と流出面側のボイド率の差が小さ
くなって各流路３１ａ間の圧力損失の差が小さくなる。
【００３７】したがって、上記のように構成された伝熱
管３１を採用すれば、伝熱管３１内に設けられた複数の
流路３１ａを流れる冷媒の流量が均一化するので、より
高性能なエバポレータが得られる。
管３１を採用すれば、伝熱管３１内に設けられた複数の
流路３１ａを流れる冷媒の流量が均一化するので、より
高性能なエバポレータが得られる。
【００３８】また、２枚の波形板３４を一対の板体３
３、３３で挟み、貼り合わせて接合することにより、内
部に混合室３２を備える複雑な形状の伝熱管３１を安価
に製作することができる。
３、３３で挟み、貼り合わせて接合することにより、内
部に混合室３２を備える複雑な形状の伝熱管３１を安価
に製作することができる。
【００３９】ところで、上記の第１においてはコンデン
サを、第２の実施形態においてはエバポレータを例に挙
げて説明したが、本発明はカーエアコンに具備される各
種熱交換器に関わらず、その他の熱交換器に対しても適
用可能である。
サを、第２の実施形態においてはエバポレータを例に挙
げて説明したが、本発明はカーエアコンに具備される各
種熱交換器に関わらず、その他の熱交換器に対しても適
用可能である。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る熱交
換器によれば、流路が複数設けられた伝熱管の内部に、
すべての流路が一同に開通された混合室が設けられてい
ることにより、ある流路を流れる液相の強い冷媒と他の
流路を流れるガス相の強い冷媒とが混合室で混合されて
一様な状態に整えられ、ボイド率の差が小さくなって各
流路管の圧力損失の差が小さくなり、伝熱管内に設けら
れた複数の流路を流れる冷媒の流量が均一化されるの
で、より高性能な熱交換器が得られる。
換器によれば、流路が複数設けられた伝熱管の内部に、
すべての流路が一同に開通された混合室が設けられてい
ることにより、ある流路を流れる液相の強い冷媒と他の
流路を流れるガス相の強い冷媒とが混合室で混合されて
一様な状態に整えられ、ボイド率の差が小さくなって各
流路管の圧力損失の差が小さくなり、伝熱管内に設けら
れた複数の流路を流れる冷媒の流量が均一化されるの
で、より高性能な熱交換器が得られる。
【００４１】本発明に係る熱交換器によれば、一対の板
状半体を貼り合わせて伝熱管を構成すること、もしくは
複数の波形板を一対の板体で挟み、貼り合わせて伝熱管
を構成することにより、内部に混合室を有する複雑な形
状の伝熱管を安価に製作することができる。
状半体を貼り合わせて伝熱管を構成すること、もしくは
複数の波形板を一対の板体で挟み、貼り合わせて伝熱管
を構成することにより、内部に混合室を有する複雑な形
状の伝熱管を安価に製作することができる。
【図１】 本発明に係る熱交換器の第１の実施形態を示
す図であって、コンデンサを構成する伝熱管の側面図で
ある。
す図であって、コンデンサを構成する伝熱管の側面図で
ある。
【図２】 （ａ）は図１におけるIIａ−IIａ線矢視断面
図、（ｂ）は図１におけるIIｂ−IIｂ線矢視断面図であ
る。
図、（ｂ）は図１におけるIIｂ−IIｂ線矢視断面図であ
る。
【図３】 図１の伝熱管の分解斜視図である。
【図４】 本発明に係る熱交換器の第２の実施形態を示
す図であって、エバポレータを構成する伝熱管の側面図
である。
す図であって、エバポレータを構成する伝熱管の側面図
である。
【図５】 （ａ）は図４におけるVａ−Vａ線矢視断面
図、（ｂ）は図４におけるVｂ−Vｂ線矢視断面図であ
る。
図、（ｂ）は図４におけるVｂ−Vｂ線矢視断面図であ
る。
【図６】 図４の伝熱管の分解斜視図である。
【図７】 従来のコンデンサの一例を示す側面図であ
る。
る。
【図８】 図７におけるVIII−VIII線矢視断面図であ
る。
る。
【図９】 図８の伝熱管１における空気の流れ方向の距
離に対する空気温度を表すグラフである。
離に対する空気温度を表すグラフである。
【図１０】 従来のエバポレータの一例を示す側面図で
ある。
ある。
【図１１】 図１０におけるXI−XI線矢視断面図であ
る。
る。
【図１２】 図１１の伝熱管１１における空気の流れ方
向の距離に対する空気温度を表すグラフである。
向の距離に対する空気温度を表すグラフである。
２１ 伝熱管 ２１ａ 流路 ２２ 混合室 ２３ 板状半体 ２４ 溝 ２５ 凹所
Claims (3)
- 【請求項１】 内部に長さ方向に沿って複数の流路が設
けられた伝熱管と、該伝熱管の一端に接続されて流体の
入口となる流入口と、伝熱管の他端に接続されて流体の
出口となる流出口と、伝熱管の外側面に接触して設けら
れて前記流体と伝熱管の外側を流れる気体との間の熱交
換効率を高めるフィンとを備える熱交換器において、 前記伝熱管の内部には、前記複数の流路が一同に開通さ
れて前記流体が混合される混合室が設けられていること
を特徴とする熱交換器。 - 【請求項２】 前記伝熱管は、一側面に長さ方向に沿っ
て複数の溝が形成されるとともに該溝が一同に合流する
凹所が形成された一対の板状半体を、前記一側面どうし
貼り合わせて構成され、溝どうしを重ね合わせて前記流
路が設けられ、凹所どうしを重ね合わせて前記混合室が
設けられていることを特徴とする請求項１記載の熱交換
器。 - 【請求項３】 前記伝熱管は、長さ方向に沿う両側縁が
一側面に向けて屈曲された一対の板体を前記一側面どう
し対向させ、該板体の長さ方向に溝を設けるように波状
に屈曲された複数の波形板を板体の長さ方向に離間配置
した状態で前記一対の板体間に挟んで貼り合わせて構成
され、板体と波形板の溝との間で前記流路が設けられ、
各波形板の間に前記混合室が設けられていることを特徴
とする請求項１記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33207497A JPH11166795A (ja) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33207497A JPH11166795A (ja) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11166795A true JPH11166795A (ja) | 1999-06-22 |
Family
ID=18250861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33207497A Withdrawn JPH11166795A (ja) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11166795A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007078325A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Hitachi Densen Mekutekku Kk | 熱交換用多穴管及びその製造方法 |
| JP2008241095A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Tokyo Radiator Mfg Co Ltd | 建設機械用オイルクーラのチューブ内部構造 |
| KR101220974B1 (ko) | 2006-03-28 | 2013-01-11 | 한라공조주식회사 | 열교환기 |
| EP2554031A1 (en) * | 2010-12-31 | 2013-02-06 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method and device of heat transport |
| CN110736378A (zh) * | 2018-07-20 | 2020-01-31 | 浙江盾安热工科技有限公司 | 微通道换热器扁管、微通道换热器以及换热设备 |
| CN113432476A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-09-24 | 北京科荣达航空科技股份有限公司 | 一种换热器用内翅片管 |
-
1997
- 1997-12-02 JP JP33207497A patent/JPH11166795A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007078325A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Hitachi Densen Mekutekku Kk | 熱交換用多穴管及びその製造方法 |
| KR101220974B1 (ko) | 2006-03-28 | 2013-01-11 | 한라공조주식회사 | 열교환기 |
| JP2008241095A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Tokyo Radiator Mfg Co Ltd | 建設機械用オイルクーラのチューブ内部構造 |
| EP2554031A1 (en) * | 2010-12-31 | 2013-02-06 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method and device of heat transport |
| EP2554031A4 (en) * | 2010-12-31 | 2014-04-30 | Huawei Tech Co Ltd | METHOD AND DEVICE FOR HEAT TRANSFER |
| CN110736378A (zh) * | 2018-07-20 | 2020-01-31 | 浙江盾安热工科技有限公司 | 微通道换热器扁管、微通道换热器以及换热设备 |
| CN113432476A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-09-24 | 北京科荣达航空科技股份有限公司 | 一种换热器用内翅片管 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050301 |